KR102134698B1 - 무선전력 전송용 캐패시터 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 수평으로 배열되어 전기적으로 직렬연결되는 복수의 캐패시터; 및 상기 복수의 캐패시터 중 일측 캐패시터의 단자 및 타측 캐패시터의 단자와 각각 결합되고, 무선전력 전송용 급전선로와 각각 전기적으로 연결되는 신축구조의 한 쌍의 단자대를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 급전선로의 열팽창 및 열수축에 의한 캐패시터 모듈의 단자대 및 버스바의 변형을 방지하며 캐패시터에 수평적으로 균등한 힘이 가해질 수 있도록 버스바의 결합구조를 보강하고, 방열효과를 최대화할 수 있는 효과가 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 급전선로의 열팽창 및 열수축에 의한 캐패시터 모듈의 단자대 및 버스바의 변형을 방지하며 캐패시터에 수평적으로 균등한 힘이 가해질 수 있도록 버스바의 결합구조를 보강하고, 방열효과를 최대화할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 무선전력 전송용 캐패시터 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 급전선로의 열팽창 및 열수축에 의한 캐패시터 모듈의 단자대 및 버스바의 변형을 방지하며 캐패시터에 수평적으로 균등한 힘이 가해질 수 있도록 버스바의 결합구조를 보강하고, 방열효과를 최대화할 수 있는 무선전력 전송용 캐패시터 모듈에 관한 것이다.
최근, 전기자동차 또는 전기철도 분야에서, 비접촉식 전력집전방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
일반적으로, 이와 관련한 종래의 비접촉식의 무선급전 선로에 연결되는 캐패시터 모듈 구조는, 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 스택 형태로 직렬연결되어 구비된 복수의 캐패시터와, 복수의 캐패시터가 내측에 구비되는 케이스와, 캐패시터의 양단에 각각 전기적으로 연결되어 무선급전 선로로부터 전류가 인가되는 한 쌍의 단자대와, 케이스 외측에 형성되는 방열판과, 캐패시터로부터 발생되는 열을 케이스 양측면으로 전달하는 열전도용 도체판으로 구성된다.
그러나, 무선전력 전송용 전력선이 설치되는 급전선로와 전력선의 인덕턴스와 공진을 위해 급전선로에 설치되는 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은 집전부로 전력을 전송하도록 고전류가 인가되면, 급전선로에 흐르는 전류의 크기에 비례하여 발생하는 열 및 외부 온도 변화로 인한 급전선로의 수축·팽창에 따라 선로 길이가 변동하게 된다.
이때, 급전선로의 열팽창과 열수축에 의한 길이방향 인장력이 단자대로 직접 전달되기 때문에 캐패시터 모듈 내의 개별 캐패시터의 유전체와 단자대 간의 접착부위가 변형되거나 박리될 가능성이 있어서, 캐패시터의 소손뿐만 아니라 연결단자와 케이블의 소손이 유발되는 문제점이 있다.
또한, 급격한 온도변화에 의한 캐패시터와 도체판 사이의 접합면이 뒤틀어져 캐패시터 사이의 접촉저항이 증가하고, 이로 인한 과도한 발열로 캐패시터 모듈의 소손이 발생하는 문제가 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 발열에 따른 급전선로의 길이변동이 단자대로 직접 전달되지 않도록 하고, 캐패시터를 효과적으로 방열할 수 있는 기술이 요구된다.
따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 급전선로의 열팽창 및 열수축에 의한 캐패시터 모듈의 단자대 및 버스바의 변형을 방지할 수 있는 무선전력 전송용 캐패시터 모듈을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
또한, 버스바의 결합구조를 보강하여 캐패시터에 수평적으로 균등한 힘이 가해질 수 있는 무선전력 전송용 캐패시터 모듈을 제공하는 데에 또 다른 목적이 있다.
또한, 버스바를 통하여 캐패시터에 직접적으로 냉각핀을 부착함으로써 캐패시터의 방열효과를 최대화할 수 있는 무선전력 전송용 캐패시터 모듈을 제공하는 데에 또 다른 목적이 있다.
또한, 발열에 의한 캐패시터 모듈의 변형 또는 박리를 방지하여 캐패시터의 소손을 방지할 수 있는 무선전력 전송용 캐패시터 모듈을 제공하는 데에 또 다른 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 수평으로 배열되어 전기적으로 직렬연결되는 복수의 캐패시터; 상기 복수의 캐패시터 중 일측 캐패시터의 단자 및 타측 캐패시터의 단자와 각각 결합되고, 인버터 및 무선전력 전송용 급전선로와 각각 전기적으로 연결되는 신축구조의 한 쌍의 단자대; 상기 복수의 캐패시터를 직렬연결하도록 구성되는 복수의 버스바; 및 상기 복수의 버스바를 상호 연결하는 구조보강용 절연판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 상기 단자대는 곡선 또는 접히는 주름을 포함하는 신축구조로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 상기 단자대는 사인 곡선형의 주름을 포함하는 신축구조로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 상기 단자대는 삼각파형의 주름으로 절곡된 신축구조로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 상기 버스바는, 상기 복수의 캐패시터를 직렬연결하도록 교차 구성되는 상단버스바와 하단버스바를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 상기 상단버스바 및 상기 하단버스바는 상기 복수의 캐패시터를 커버하는 열전도성 도체판을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 상기 구조보강용 절연판은, 상기 상단버스바 및 상기 하단버스바를 상호 연결할 수 있다.
본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 상기 상단버스바 및 상기 하단버스바는 적어도 일 측면이 절곡되고, 상기 구조보강용 절연판은 상기 절곡된 일 측면을 상호 연결할 수 있다.
본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 상기 상단버스바 및 상기 하단버스바는 ㄷ자 형상으로 절곡되고, 상기 구조보강용 절연판은 상기 절곡된 측면을 상호 연결할 수 있다.
본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 상기 복수의 캐패시터는, 상기 상단버스바 또는 상기 하단버스바에 2열 이상으로 배열되어 직렬연결될 수 있다.
본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 상기 상단버스바 또는 하단버스바에 부착형성되는 냉각핀을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 상기 냉각핀에 부착형성되는 상기 상단버스바 또는 하단버스바와 상기 냉각핀의 결합면에 개재되는 써멀패드, 또는 상기 결합면에 도포되는 써멀 그리스를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 상기 복수의 캐패시터, 상기 단자대 및 상기 버스바를 수용하되, 상기 인버터 및 무선전력 전송용 급전선로와 연결되는 상기 한 쌍의 단자대 각각의 일측이 노출되도록 형성되는 케이스를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 급전선로의 열팽창 및 열수축에 의한 캐패시터 모듈의 단자대 및 버스바의 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 버스바의 결합구조를 보강하여 캐패시터에 수평적으로 균등한 힘이 가해질 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 발열에 의한 캐패시터 모듈의 변형 또는 박리를 방지하여 캐패시터의 소손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
더 나아가, 본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 냉각핀이 캐패시터 각각에 직접 부착되어 캐패시터의 방열효과를 최대화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 무선전력 전송용 캐패시터 모듈의 분해사시도이다.
도 4는 도 1의 무선전력 전송용 캐패시터 모듈의 측면 및 정면 구조를 각각 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 무선전력 전송용 캐패시터 모듈의 단자대의 변형예를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 무선전력 전송용 캐패시터 모듈의 분해사시도이다.
도 4는 도 1의 무선전력 전송용 캐패시터 모듈의 측면 및 정면 구조를 각각 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 무선전력 전송용 캐패시터 모듈의 단자대의 변형예를 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 이하의 상세한 설명은 예시적인 것에 지나지 않으며, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 것에 불과하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 무선전력 전송용 캐패시터 모듈의 사시도이며, 도 2 및 도 3은 도 1의 무선전력 전송용 캐패시터 모듈의 분해사시도를 각각 도시한 것이며, 도 4는 도 1의 무선전력 전송용 캐패시터 모듈의 측면 및 정면 구조를 각각 도시한 것이고, 도 5는 도 1의 무선전력 전송용 캐패시터 모듈의 단자대의 변형예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 수평으로 배열되어 전기적으로 직렬연결되는 복수의 캐패시터(110), 및 복수의 캐패시터(110) 중 일측 캐패시터의 단자 및 타측 캐패시터의 단자와 각각 결합되고, 무선전력 전송용 급전선로와 각각 전기적으로 연결되는 신축구조의 한 쌍의 단자대(130)를 포함하여 구성된다. 이러한 구성으로 인하여 본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은 급전선로의 선로길이 변동으로 인한 인장력이 단자대(130)의 신축구조에 의해 캐패시터(110)에 전달되지 않도록 하여 캐패시터 모듈의 단자대(130) 및 버스바의 변형을 방지할 뿐 아니라 방열구조를 개선함으로써 자체 발열에 의한 캐패시터(110)의 소손을 방지하는 것을 요지로 한다.
도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈을 구체적으로 상술하면 다음과 같다.
복수의 캐패시터(110)는, 도 2(b) 및 도 3에 도시된 바와 같이, 수평으로 배열되어 전기적으로 직렬연결되도록 배치된다. 여기에서는 설명의 편의를 위하여 단순히 직렬연결이라고 서술하였으나 병렬연결이 포함된 구성을 배제하는 것이 아니며, 실제로는 직렬과 병렬연결이 복합된 구성일 수 있다. 예를 들어. 둘 이상의 캐패시터들이 병렬로 구성된 유닛들이 서로 직렬로 구성될 수도 있고, 직렬연결된 캐패시터 유닛들이 서로 병렬로 연결될 수도 있다. 다시 말하면, 캐패시터 모듈에서 복수의 캐패시터(110)가 직렬 및/또는 병렬이 조합된 구성이더라도 부분적 또는 전체적으로 직렬연결되는 구성을 포함하는 것이라면 본 발명의 권리범위에 속하는 것이라 할 수 있다.
본 발명에 따른 캐패시터 모듈은, 복수의 캐패시터(110)가 수평으로 배치되어 직렬연결되고 이러한 수평배치 구성에서 급전선로의 열팽창 및 수축에 따른 인장력으로부터 캐패시터 모듈의 기계적인 내구성 및 방열 특성을 향상시키는 것을 기술적인 특징으로 한다. 따라서, 이러한 기술적 사상을 구현하는 것이라면 복수의 캐패시터들이 직렬연결되거나 직렬과 병렬이 조합되는 변형예들은 모두 본 발명의 범위에 속한다고 볼 수 있다.
버스바는, 수평으로 배치되어 있는 복수의 캐패시터(110)을 전기적으로 서로 연결하는 구성요소이다. 본 발명에 따른 버스바는, 도 3(b) 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 복수의 캐패시터(110)의 상단에 배치되어 이웃하는 캐패시터(110)의 단자들을 전기적으로 연결하는 상단버스바(121)와, 캐패시터(110)의 하단에 배치되어 이웃하는 캐패시터(110)의 단자들을 전기적으로 연결하는 하단버스바(122)를 포함하여 구성된다. 특히, 복수의 캐패시터(110)를 직렬연결하는 경우에 있어서는 상단버스바(121)와 하단버스바(122)를 교차로 배치하여 복수의 캐패시터(110)를 서로 직렬연결할 수 있다.
구체적으로, 상단버스바(121)와 하단버스바(122)로 교차 구성하여 복수로 배열된 캐패시터(110)를 전기적으로 직렬연결하는데, 상단버스바(121) 및 하단버스바(122)는 해당 캐패시터(110)를 커버하도록 판형으로 형성될 수 있다. 또한, 상단버스바(121)와 하단버스바(122)는 일측이 절곡되거나 ㄷ자 형상으로 양측이 절곡될 수 있다.
버스바는 캐패시터(110)의 단자들 간의 전기적 연결을 이루는 구성요소이므로 전기전도성이 양호한 도체판으로 구성될 수 있다. 또한, 버스바를 도체판으로 구성하는 경우에는 버스바에 방열수단을 부착하기가 용이한데, 상단버스바(121) 및 하단버스바(122)에 냉각핀(150)과 같은 방열수단을 부착하는 경우 방열 성능을 향상시키기 위하여 버스바는 열전도성이 양호한 재질로 구성될 수 있다.
복수의 캐패시터(110)는 캐패시터 모듈의 용량에 따라 상단버스바(121) 또는 하단버스바(122)에 2열 이상으로 복수로 배열되어 직렬연결되도록 결합하는 것도 가능하다. 예컨대, 도 3(b)를 참조하면, 4X2 매트릭스 구조로 배열된 캐패시터(110)의 1,2행의 캐패시터(110)의 하단과 3,4행의 캐패시터(110)의 하단에는 분리형성된 하단버스바(122)가 각각 결합되고, 2,3행의 캐패시터(110) 상단에는 상단버스바(121)가 결합되어 각 행의 캐패시터들의 1, 2열이 서로 병렬로 접속되고, 각 행의 캐패시터들은 전기적으로 직렬연결되어 있다.
다시 말하면, 도 3에는 4X2 매트릭스의 캐패시터(110)가 상단버스바(121)와 하단버스바(122)에 의하여 직렬연결된 구조가 도시되어 있으나, 본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은 이에 한정되지 않고, 무선전력 전송 시스템의 설계 사양에서 필요한 캐패시터의 용량에 따라, 캐패시터(110)는 상단버스바(121) 또는 하단버스바(122)에 2열 이상으로 복수로 배열되어 직렬연결되도록 캐패시터(110)의 배열구조를 변경할 수 있다. 또한, 이러한 배열구조에 따라 상단버스바(121) 및 하단버스바(122)의 전기적 결합구조를 다양하게 변경하는 것도 가능하다.
단자대(130)는, 캐패시터 모듈과 인버터, 그리고 캐패시터 모듈과 급전선로를 전기적으로 연결하는 구성요소이다. 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 캐패시터(110) 중 일측 캐패시터(110)의 단자 및 타측의 캐패시터(110)의 단자와 각각 결합되어 캐패시터 모듈을 인버터와 급전선로(미도시)에 전기적으로 접속시킨다. 또한, 단자대(130)는 무선전력 전송용 급전선로 및 전력선의 열팽창과 수축에 따른 인장력을 완충시키기 위하여 주름(131, 132) 형태의 신축구조를 갖도록 구성될 수 있다. 이 때 주름은 곡선 또는 접히는 형태를 포함하여 다양하게 구현할 수 있다.
상세하게는, 단자대(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 삼각파형의 주름(131)으로 절곡된 신축구조로 형성되거나, 도 5에 도시된 바와 같이, 사인 곡선형의 주름(132)의 형상을 갖는 신축구조를 포함하여 형성될 수 있다. 이러한 신축구조는 급전선로에 흐르는 급전전류에 의하여 급전선로가 발열되어 열팽창과 열수축을 할 때 급전선로의 선로길이 변동으로 인한 인장력이 캐패시터(110)에 직접적으로 전달되지 않도록 완충작용을 함으로써 단자대(130) 및 버스바의 변형을 방지할 수 있다.
즉, 단자대(130)의 주름(131, 132) 신축구조에 의해, 급전선로의 열팽창 시에 선로길이 변동만큼 주름(131, 132)이 압착되어 개별 캐패시터(110)로 압착력이 직접 전달되지 않고, 급전선로의 열수축 시에는 선로길이 변동만큼 주름(131, 132)이 신장되어 개별 캐패시터(110)로 인장력이 직접 전달되지 않도록 할 수 있다.
또한, 단자대(130)의 주름 신축구조에 의해, 날씨변화 또는 계절변화에 따른 주변 온도가 변화할 때에도 급전선로의 선로길이의 변화로 인한 유전체와 단자대(130)의 결합부분의 변형을 방지하여 캐패시터(110)의 내구성을 향상시킬 수도 있다.
또한, 단자대(130)의 주름 신축구조에 의해, 수평방향으로 길이변동 뿐만아니라 캐패시터 모듈의 설치장소 인근을 통과하는 차량 또는 전기철도에 의해 유발되는 수직방향의 진동에 따른 구조변형도 방지하여 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 단자대(130)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 단일 절곡 형태의 주름(131, 132)만이 도시되어 있으나, 주름(131, 132)의 형상이나 개수는 단자대(130)에 신축성을 주는 구조라면 이에 한정되는 것이 아니다. 도면에 도시되지는 아니하였으나 단자대(130)는 다중으로 절곡된 형태로 복수의 주름(131, 132)을 갖는 신축구조로 형성되는 것도 가능하며, 이러한 신축구조에서는 급전선로의 온도 변화에 따른 선로길이 변동 뿐 아니라 무선전력 전송 시스템의 설치 시에 급전선로의 선로길이의 오차 또는 캐패시터 모듈이나 인버터의 상대적인 위치의 변동 등에도 유연성있게 대응하여 설치가 용이하도록 하는 효과가 있다.
구조보강용 절연판(140)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상단버스바(121) 및 하단버스바(122)를 상호연결하여 급전선로로부터 인가되는 인장력이나 압축력으로부터 복수의 캐패시터(110) 각각의 위치가 고정되도록 할 뿐 아니라 캐패시터 모듈을 양옆으로 들었을 경우에 양 끝에 있는 캐패시터(110)에 힘이 집중되지 않고 수평적으로 균등한 힘이 가해질 수 있도록 하는 구성요소이다.
구조보강용 절연판(140)과 버스바는 여러 가지 방법으로 결합될 수 있다. 예를 들어 접착제 또는 리벳팅에 의하여 결합될 수 있고 유지보수가 용이하도록 볼트를 이용하여 착탈이 가능하도록 결합할 수도 있다.
구조보강용 절연판(140)은 버스바의 가장자리를 따라 버스바의 길이방향으로 결합할 수 있다. 이때 버스바는 결합의 편리성을 위하여 가장자리의 어느 한 측면을 절곡하거나 양 측면을 ㄷ자 형상으로 절곡하여 형성할 수도 있다.
이와 같은 결합으로 인하여, 구조보강용 절연판(140)은 캐패시터(110)와 상단버스바(121) 및 하단버스바(122)간의 온도특성차이로 인한 변형 또는 파손을 방지하거나, 단자대(130)의 열팽창 및 열수축으로 인한 캐패시터(110)와 상단버스바(121) 및 하단버스바(122)간 결합구조 변형 또는 파손을 방지할 수 있다. 이에 덧붙여, 구조보강용 절연판(140)은 급전선로의 열팽창과 열수축으로 인한 인장력 및 압축력이 단자대(130)의 신축구조에서 1차 완화된 후에 캐패시터(110)에 전달되는 인장력과 압축력에 의하여 캐패시터 모듈의 단자대나 버스바의 변형이나 파손을 2차적으로 방지할 수 있다. 또한, 구조보강용 절연판(140)은 커패시터 모듈의 운반시에 작용하는 수직적인 힘이 수평적으로 균등하게 캐패시터(110)에 가해지도록 힘을 분산시키는 기능을 할 수 있다
본 발명에 따른 구조보강용 절연판(140)은 절연성, 내부식성 및 열특성이 우수한 세라믹 재료로 형성할 수 있다. 그러나 세라직 재료는 우수한 절연성에 반하여 충격에 취약하여 조립시 파손될 우려가 있기 때문에 강도와 절연성이 비교적 우수한 합성수지 재질, 예를 들면 폴리카보네이트(PC) 또는 유리강화플라스틱(FRP)을 포함하여 형성할 수 있다.
냉각핀(150)은, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상단버스바(121) 또는 하단버스바(122)에 각각 부착시켜 발열원인 캐패시터(110)의 발열을 외부로 직접적으로 방출하여 방열효과를 향상시킬 수 있다. 냉각핀(150)은 높은 방열 성능을 위하여 열전도성이 양호한 알루미늄 또는 카본재질을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 캐패시터 모듈은 복수의 캐패시터(110)가 수평으로 배열되어 상단과 하단이 버스바에 의하여 결합된 구조로서 냉각핀(150)이 버스바를 통하여 캐패시터(110)에 직접적으로 부착되기 때문에 캐패시터(110)로부터 냉각핀(150)까지의 열저항이 최소화되어 방열이 우수한 구조라고 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 캐패시터 모듈은, 도면에 도시되지는 않았으나, 냉각핀(150)과 상단버스바(121) 또는 하단버스바(122)의 결합면에 써멀패드(미도시)를 개재하여 하거나, 결합면에 써멀 그리스를 도포하여 열전도 효율을 보다 더 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 상술한 캐패시터 모듈의 구성인 캐패시터(110), 단자대(130) 및 버스바를 수용하되, 인버터 및 무선전력 전송용 급전선로와 연결되는 한 쌍의 단자대(130) 각각의 일측이 노출되도록 커버하는 케이스(도면 미도시)를 포함하여, 캐패시터 모듈이 외부환경에 설치되었을 때 외부의 충격으로부터 내부 구성품을 보호할 수 있다. 케이스는 전기적 안전성을 확보하기 위하여 절연 재질로 제작하거나 전자기파 차폐를 위하여 금속 재질로 제작할 수 있다.
전술한 구성에 의하면, 본 발명에 따른 무선전력 전송용 캐패시터 모듈은, 급전선로에 흐르는 급전전류에 의하여 급전선로가 발열되어 열팽창과 열수축을 할 때 급전선로의 선로길이 변동으로 인한 인장력이나 압축력이 캐패시터(110)에 직접적으로 전달되지 않도록 완충작용을 함으로써 캐패시터(110)의 단자대(130) 및 버스바의 변형을 방지할 수 있다. 또한, 캐패시터(110)의 발열에 의하여 개별 캐패시터(110)의 유전체와 단자대(130) 간의 박리로 인한 소손을 방지할 수 있으며, 구조보강용 절연판(140)을 버스바에 부착하여 변형 또는 파손을 방지하여 결합구조를 보강할 수 있을 뿐만 아니라, 버스바를 통하여 캐패시터(110)에 직접적으로 부착되는 냉각핀(150)에 의하여 캐패시터(110)의 방열효과를 최대화할 수 있다.
이상에서는, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예를 기초로 본 발명을 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서도 본 발명이 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110 : 캐패시터 121 : 상단버스바
122 : 하단버스바 130 : 단자대
131,132 : 주름 140 : 구조보강용 절연판
150 : 냉각핀
122 : 하단버스바 130 : 단자대
131,132 : 주름 140 : 구조보강용 절연판
150 : 냉각핀
Claims (13)
- 수평으로 배열되어 전기적으로 직렬연결되는 복수의 캐패시터;
상기 복수의 캐패시터 중 일측 캐패시터의 단자 및 타측 캐패시터의 단자와 각각 결합되고, 인버터 및 무선전력 전송용 급전선로와 각각 전기적으로 연결되는 신축구조의 한 쌍의 단자대;
상기 복수의 캐패시터를 직렬연결하도록 구성되는 복수의 버스바; 및
상기 복수의 버스바를 상호 연결하는 구조보강용 절연판을 포함하는, 무선전력 전송용 캐패시터 모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 단자대는 곡선 또는 접히는 주름을 포함하는 신축구조로 형성되는 것을 특징으로 하는, 무선전력 전송용 캐패시터 모듈.
- 제2항에 있어서,
상기 단자대는 사인 곡선형의 주름을 포함하는 신축구조로 형성되는 것을 특징으로 하는, 무선전력 전송용 캐패시터 모듈.
- 제2항에 있어서,
상기 단자대는 삼각파형의 주름으로 절곡된 신축구조로 형성되는 것을 특징으로 하는, 무선전력 전송용 캐패시터 모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 버스바는, 상기 복수의 캐패시터를 직렬연결하도록 교차 구성되는 상단버스바와 하단버스바를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선전력 전송용 캐패시터 모듈.
- 제5항에 있어서,
상기 상단버스바 및 상기 하단버스바는 상기 복수의 캐패시터를 커버하는 열전도성 도체판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 무선전력 전송용 캐패시터 모듈.
- 제6항에 있어서,
상기 구조보강용 절연판은, 상기 상단버스바 및 상기 하단버스바를 상호 연결하는 것을 특징으로 하는, 무선전력 전송용 캐패시터 모듈.
- 제7항에 있어서,
상기 상단버스바 및 상기 하단버스바는 적어도 일 측면이 절곡되고,
상기 구조보강용 절연판은 상기 절곡된 일 측면을 상호 연결하는 것을 특징으로 하는, 무선전력 전송용 캐패시터 모듈.
- 제7항에 있어서,
상기 상단버스바 및 상기 하단버스바는 ㄷ자 형상으로 절곡되고,
상기 구조보강용 절연판은 상기 절곡된 측면을 상호 연결하는 것을 특징으로 하는, 무선전력 전송용 캐패시터 모듈.
- 제5항에 있어서,
상기 복수의 캐패시터는, 상기 상단버스바 또는 상기 하단버스바에 2열 이상으로 배열되어 직렬연결되는 것을 특징으로 하는, 무선전력 전송용 캐패시터 모듈.
- 제5항에 있어서,
상기 상단버스바 또는 하단버스바에 부착형성되는 냉각핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선전력 전송용 캐패시터 모듈.
- 제11항에 있어서,
상기 냉각핀에 부착형성되는 상기 상단버스바 또는 하단버스바와 상기 냉각핀의 결합면에 개재되는 써멀패드, 또는 상기 결합면에 도포되는 써멀 그리스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선전력 전송용 캐패시터 모듈.
- 제5항에 있어서,
상기 복수의 캐패시터, 상기 단자대 및 상기 버스바를 수용하되, 상기 인버터 및 무선전력 전송용 급전선로와 연결되는 상기 한 쌍의 단자대 각각의 일측이 노출되도록 형성되는 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선전력 전송용 캐패시터 모듈.
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| JP2006093529A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品 |
| KR20160039252A (ko) * | 2013-07-30 | 2016-04-08 | 블루 솔루션즈 | 복수의 에너지 저장 어셈블리들을 포함하는 에너지 저장 모듈 |
| KR101901134B1 (ko) | 2017-04-24 | 2018-09-28 | 한국철도기술연구원 | 무선급전 선로에 연결되는 캐패시터 함체 구조 |
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